Atividade alelopática de extratos de Caryocar brasiliense Camb. sobre a germinação, crescimento e aspectos bioquímicos e fisiológicos em Bidens pilosa, Glycine max e Zea mays | Allelopathic activity of extracts of Caryocar brasiliense Camb. on the germination, growth and biochemical and physiologic aspects in Bidens pilosa, Glycine max and Zea mays

Com o intuito de verificar a atividade alelopática dos extratos metanólicos e frações de Caryocar brasiliense, experimentos de germinação e de crescimento inicial, assim como avaliações bioquímicas e fisiológicas foram realizados em Bidens pilosa, Glycine max e Zea mays. Testes cromatográficos foram realizados a fim de identificar as substâncias químicas presentes em C. brasiliense. Através de testes germinativos e de crescimento inicial realizados em B. pilosa com extratos metanólicos da folha, caule e raiz de C. brasiliense, foi possível selecionar o extrato com maior atividade inibitória dos parâmetros analisados. Uma vez selecionado o extrato metanólico da folha (EMF) iniciou-se o fracionamento do extrato com os seguintes solventes extratores: diclorometano, acetato de etila, metanol, acetato de etila/metanol 1:1 e acetato de etila/metanol 7:3. As concentrações utilizadas nos experimentos com o EMF foram 0, 1000, 2500 e 5000 ppm, enquanto que para as frações foram utilizadas 0 e 5000 ppm. A partir da seleção do extrato e do seu fracionamento, deu-se início a novos testes germinativos e de crescimento inicial em B. pilosa, G. max e Z. mays. Através dos resultados obtidos, pôde-se verificar que houve maior inibição da germinação e do crescimento inicial em B. pilosa e Z. mays, sendo que em G. max, poucas diferenças foram observadas nessas variáveis. Os mesmos testes foram realizados nessas espécies com as frações do EMF, a fim de selecionar a fração mais ativa. Através dos resultados obtidos, pôde-se verificar que B. pilosa e Z. mays sofreram maiores efeitos na germinação e no crescimento inicial com fração diclorometano (DCM), enquanto que em G. max, diferenças significativas não foram observadas em nenhuma das frações do extrato. Em seguida, deu-se início aos experimentos com trocas gasosas, teores de pigmentos, emissão da fluorescência da clorofila a com o EMF e, análise enzimática, peroxidação lipídica e permeabilidade de membrana com a fração DCM nas espécies estudadas. Pôde-se verificar que o EMF apresentou maiores efeitos na fisiologia de B. pilosa e Z. mays, afetando as trocas gasosas, os teores de pigmentos e a emissão da fluorescência da clorofila a, enquanto que G. max não apresentou diferenças significativas. As alterações nas propriedades fisiológicas de B. pilosa e Z. mays ocasionaram um estresse oxidativo, a ponto de afetar a atividade de enzimas antioxidativas como peroxidase, catalase e superóxido dismutase. A produção de MDA aumentou em B. pilosa e Z. mays, demonstrando ter havido uma peroxidação lipídica ocasionado pelas substâncias presentes na fração DCM. A permeabilidade de membrana também foi alterada nessas duas espécies, com maior extravasamento de eletrólitos. As substâncias presentes na fração DCM não induziram um estresse oxidativo em G. max, assim como não ocasionaram a peroxidação lipídica e alteração na permeabilidade de membrana. A cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa comprovou a presença de substâncias componentes da classe de óleos essenciais na fração diclorometano e, a confirmação de grupos funcionais foi realizada por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier. Dessa forma, pode-se concluir que C. brasiliense apresentou substâncias como o palmitato de metila, ácido palmítico, elaidato de metila, álcool insaturado trans-fitol e estearato de metila, que provavelmente, foram capazes de causar efeitos na germinação, no crescimento inicial e na fisiologia e bioquímica de B. pilosa e Z. mays. G. max apresentou maior tolerância às substâncias químicas presentes no EMF e na fração DCM.

In order to investigate the allelopatic potential of methanolic extracts and fractions of Caryocar brasiliense a set of experiments, including germination, initial growth, biochemical and physiological evaluations were carried out on Bidens pilosa, Glycine max and Zea Mays. Chromatographic tests were made to identify the chemical substances in C. brasiliense. Leaves methanolic extracts (LME), steam (SME) and root (RME) of this specie were used for B. pilosa germination and initial growth tests, allowing a selection of the most effective inhibitory extract. Once the extract was selected (LME) its fragmentation was done using the following solvents: dichloromethane, ethyl acetate, methanol, ethyl acetate/methanol 1:1 and ethyl acetate/methanol 7:3. On the previous experiments, the LME concentrations used were 0, 1000, 2500 and 5000 ppm, while only the 0 and 5000 ppm of the fractions used. After the extract initial selection and its fragmentation, new germination and initial growth experiments were realized, this time using B. pilosa, G. max and Z. mays. The experiments results showed that the germination and the initial growth were only notable affected on B. pilosa and Z. mays. In order to select the most active fraction of LME, the same tests with the same species, were performed. Again, the obtained results showed that B. pilosa and Z. mays were the most sensitive species especially when the applied fraction was the dichloromethane fraction (DCM). G. max showed no significant responses to any the extract fractions. Afterwards new experiments were conducted using a different set of parameters to evaluate the effects of the fractions, respectively gas exchange, pigment concentration, a-chlorophyll fluorescence for the LME and enzymatic activity, lipid peroxidation and membrane permeability for the DCM. It was verified that the LME caused the most negative physiological effects on B. pilosa and Z. mays rather than on G. max. The B. pilosa and Z. mays plysiological traits modification lead in an oxidative stress in a such degree that the activity of antioxidant enzymes, as peroxidase, catalase and superoxide dismutase, were equally affected. The MDA production increased in B. pilosa and Z. mays probably due to the lipid peroxidation caused by the DCM fraction. The membrane permeability of these two species was also affected displaying a greater electrolyte leakage. On the other hand, no oxidative stress, lipid peroxidation or membrane permeability alterations were observed in G. max treated with the DCM fraction. Gas chromatography/mass spectroscopy reassures the essential class oils component substances presence in the dichloromethane fraction. The functional groups were confirmed by infrared spectroscopy modified from Fourier. The gathered results lead to the conclusion that C. brasiliense has substances methyl palmitate, acid palmitic, methyl elaidate, insaturated alcohol trans-phytol and methyl estearate. Those substances were able to interfere with the germination, initial growth, biochemical and physiological of B. pilosa and Z. mays. However, in this study, G. max showed tolerance to both LME and DCM fraction.

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